分享一篇发表在Angew. Chem. Int. Ed.上的文章，通讯作者是来自中国科学院上海药物研究所的陈小华、谭敏佳、李佳老师，主要研究方向是基于蛋白组学技术的蛋白修饰调控和药物精准干预。

分子胶（molecular glues, MGs）与蛋白质结合后可以重塑其表面，故而可以诱导蛋白质和蛋白质产生新的相互作用（neo protein-protein interactions, neoPPIs），从而对多种生物过程进行人工干预。其中MG降解剂是进行靶向蛋白质降解（targeted protein degradation, TPD）的有效工具，其中最经典的例子就是通过分子胶诱导E3连接酶和靶蛋白产生相互作用，促进靶蛋白的泛素化，最后将其引导至蛋白酶体降解途径。

鉴定由MG降解剂诱导的E3连接酶新型底物对理解它们发挥作用的机制十分重要，我们将这些新型底物的总和（包括被降解的底物和不能被降解但仍能和E3连接酶产生相互作用的底物）称为MG降解剂的靶标空间。而目前一些用于分析PPI的方法，如免疫共沉淀或亲和纯化质谱（coIP/AP-MS）和基于酶的邻近标记质谱（PL-MS）都存在各自的限制。因此，作者计划将遗传密码子扩展技术和基于质谱的蛋白质组学技术相结合，将可用于交联的非天然氨基酸（unnatural amino acids, UAAs）掺入可被MG降解剂DKY709作用的cereblon（CRBN）蛋白中，鉴定其被诱导产生的新型相互作用组。

作者首先根据CRBN-CC-885-GSPT1复合物的结构设计插入位点，将邻硝基苄醇衍生的赖氨酸（o-NBAK，可交联附近赖氨酸）插入到CRBN中，随后用MG CC-885处理细胞，然后进行光交联，对交联得到的E3连接酶-底物复合物进行亲和富集、消化，得到的肽段样本使用数据非依赖性采集质谱（DIA-MS）进行分析，作者成功鉴定到了GSPT1在MG孵育条件下的富集，成功进行了概念验证。随后作者又尝试了非特异性光交联UAA, AbK进行测试。

接下来，作者将该方法应用于已进入临床试验的MG降解剂DKY709的靶标鉴定。作者在HEK293T细胞中进行分析，并鉴定到了49个在DKY709处理后显著富集的蛋白。作者选择其中的FIZ1蛋白进行验证，通过免疫印迹分析证明了它在DKY709处理后依赖于泛素蛋白酶体系统的降解。同时作者还发现了DKY709的非降解靶标MNAT1。

随后作者根据CRBN和来那度胺以及靶蛋白的共晶结构设计了两种新型MG CM-2和CM-3，他们可以和CRBN表面额外的半暴露口袋结合，分子对接实验证实了这一点。作者随后证明了他们可以抑制多发性骨髓瘤细胞系MM.1S的生长，并同样进行了交联测试，鉴定了其靶蛋白。

总之，作者利用遗传密码子扩展技术和基于质谱的蛋白质组学技术，鉴定了CRBN蛋白被MG降解剂诱导产生的新型相互作用蛋白，并开发了两种新型的MG降解剂。

本文作者：ZCL

责任编辑：LZ

DOI：10.1002/anie.202505053

原文链接：https://doi.org/10.1002/anie.202505053